一种短流程熔融还原炼铁系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109321703A(43)申请公布日2019.02.12(21)申请号201811303409.5(22)申请日2018.11.02(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人马春元付加鹏王涛周滨选张振赵希强(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人王志坤(51)Int.Cl.C21B13/14(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种短流程熔融还原炼铁系统及方法(57)摘要本发明涉及一种短流程熔融还原炼铁系统及方法，属于炼铁技术领域，包括煤粉制备装置、铁矿粉制备装置、铁矿粉直接还原与粉焦制备装置、气固分离装置；铁矿粉直接还原与粉焦制备装置为底部相通的U型结构，两侧分别为低温还原段、高温还原段，底部为熔融还原段，熔融还原段的底部得到铁水，所述煤粉制备装置、铁矿粉制备装置分别与低温还原段中下部、底部连接，低温还原段与气固分离装置连接，气固分离装置分别与高温还原段的顶部燃烧装置、中部连接。经过三级还原铁矿粉，充分利用煤粉不同组分的还原性特点，实现煤粉和铁矿粉的多级还原，最终实现煤和铁矿的综合高效清洁利用，在实现煤粉的分质充分利用的基础上，完成短流程练铁工艺。CN109321703ACN109321703A权利要求书1/2页1.一种短流程熔融还原炼铁系统，其特征在于：包括煤粉制备装置、铁矿粉制备装置、铁矿粉直接还原与粉焦制备装置、气固分离装置；铁矿粉直接还原与粉焦制备装置为底部相通的U型结构，两侧分别为低温还原段、高温还原段，底部为熔融还原段，所述煤粉制备装置、铁矿粉制备装置分别与低温还原段中下部、底部连接，低温还原段与气固分离装置连接，气固分离装置分别与高温还原段的顶部燃烧装置、中部连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：铁矿粉制备装置包括依次连接的铁矿石仓、碎矿仓、第一磨粉机、布袋除尘器、矿粉仓、矿粉给料机。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述煤粉制备装置包括依次连接的原煤仓、破碎机、碎煤仓、第二磨粉机、粗煤分离器、粗煤粉仓、煤粉给料机；优选的，粗煤分离器与布袋除尘器连接。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：铁矿粉制备装置和煤粉制备装置的进料方式为对冲、切圆和W型中的一种。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：气固分离装置包括由上到下的气固分离器、第一料腿、分离原料仓、第二料腿，第一料腿与高温还原段的顶部燃烧装置连接，第二料腿与高温还原段的中部连接，气固分离装置的顶部设置第二排出口。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：气固分离装置包括依次连接的焦铁分离装置和粉焦分离装置，焦铁分离装置与高温还原段的中部连接，粉焦分离装置与高温还原段的顶部燃烧装置连接；优选的，焦铁分离装置包括由上到下焦铁分离器、半还原铁粉仓、铁粉L料腿。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：粉焦分离装置包括由上到下的粉焦分离器、粉焦L料腿；优选的，粉焦分离器的顶部设置第一排出口。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：熔融还原段由上到下分别为熔渣出口、碳铁熔融还原段、铁水出口。9.权利要求1-8任一项所述的短流程熔融还原炼铁系统进行还原炼铁的方法，其特征在于：具体步骤为：1)原料的制备原煤和铁矿石经过破碎、磨粉、分离的过程分别进入煤粉仓、矿粉仓，备用；2)低温还原在低温还原段内，结合高温还原段输送过来的高温煤气作用，输入的煤粉气化燃烧进一步产生煤气，粗煤粉未能完全气化得到粉焦，铁矿粉在还原性煤气的作用下进一步发生还原反应，产生的煤气、粉焦、半还原铁矿粉由低温还原段顶部进入焦铁分离装置；3)高温还原粉焦分离装置将分离下来的粉焦送入高温还原段顶部的燃烧器内，在通入助燃气体(空气或富氧气体)作用下，发生气化燃烧反应，产生还原性煤气；焦铁分离装置将分离下来的半还原铁矿粉送入高温还原段中部，在还原性煤气和高温的作用下，半还原铁矿粉和煤气、高温粉焦进一步发生还原反应；4)熔融还原低温还原段、高温还原段未反应完全的矿粉和粉焦在高温作用下呈熔融状态的进入熔2CN109321703A权利要求书2/2页融还原段并发生还原反应最终得到了铁水；优选的，步骤1)中在粗煤分离器将煤粉分成粗煤粉和细煤粉，细煤粉进入布袋除尘器，与铁矿粉、熔剂混合喷入炉膛。优选的，低温还原段的温度为1000-1200℃，高温还原段的温度为1400-1700℃。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：粗煤粉仓的粗煤粉的粒径为0.05-3mm，矿粉仓的矿粉的粒径为0.05-3mm。3CN109321703A说明书1/6页一种短流程熔融还原炼铁系统及方法技术领域[0001]本发明属于炼铁技术领域，具体涉及